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    • 上海科技报
    • 上海市科技传播学会
    2019年03月13日
    暗物质里到底有什么奥秘

    500公里外的太阳同步轨道上,来自中国的“悟空”正在太空中遨游。每天,它都在用“火眼金睛”来探测宇宙高能粒子,努力为人类拨开暗物质的“乌云”。“悟空”的成功,证明了高能量分辨率的薄探测器是可行的,为人类打开了观测宇宙的“新窗口”。

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    “创城”需要标本兼治
      创建全国文明城区是一项综合性工程,涉及范围、项目、类别众多,标准也很具体、细小。对此,一些城区举“全城之力”,投入创建,许多单位也是“一把手”挂帅,下足功夫。笔者也了解或看到,在一些地区“创城”实地考评的点位上,一些“老毛病”还是得不到根治,每次自查或上面检查,都会出现经久反复的老问题,效果不尽如人意。  如何解决这些问题?笔者想了很久,也可以说出很多,但是,有一条,却是至关重要的,那就是花大力气治“标”同时,必须更重视治“本”。若“本”没有很好地改善,那么“标”再怎么治理也是表面一时,之后仍旧反弹也不足为怪。就像河道治理一样,有时看起来问题在水里,其实根子在岸上。唯有标本兼治方能达到效果。那么,“本”是什么呢?是“人”。  其实,这些在“创城”上经常出现的老问题,较多集中于交通违法、集贸市场周边脏乱差及小区环境混乱等。这些问题的产生,除有关部门管理者疏于职守、工作“疲软”外,也因部分市民不文明行为导致。  面对这些久治不愈的顽疾,窃以为,一方面需要职能部门加强日常管理和执法,另一方面也要把更多... 【详情】
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    2019年, 暗物质搜索不停步
      从上世纪80年代起,物理学家建造了一系列高精尖探测器,来寻找暗物质,但到目前为止,即使在最尖端复杂的实验中,暗物质也没有显露过哪怕一丝真容。  2019年,在暗物质玩的这场“躲猫猫”游戏中,科学家们将进入博弈的新阶段。从藏身地下的巨大探测器到高高在上傲视全天的大型望远镜,今年将进行的四大暗物质实验或许会给我们带来惊喜。  LIGO升级帮助寻找暗物质 2015年,“激光干涉仪引力波天文台”(LIGO)首次直接观测到引力波,让世界为之震惊和沸腾。在对设备进行一系列升级后,它将于今年早些时候开始第三轮观测。届时,它收集的数据将比以往任何时候都多。有科学家称,使用引力波数据有望揭示暗物质的“蛛丝马迹”。  随着LIGO“王者归来”,科学家很有可能在引力波数据中发现暗物质存在的证据。  弄清惰性中微子“真实身份” 早在上世纪90年代,在美国洛斯阿拉莫斯国家实验室中运行的液体闪烁中微子探测器(LSND)实验中,科学家发现了一种被称为“惰性中微子”的神秘新粒子的证据。然而在接下来的20多年中,这一结果一直无法重复,其他实验没有找到任何关于该粒子的迹象。  2018年,事情突然出现了转机,美国费米国家加速器实验室的“助推器中微子实验&rdq... 【详情】
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    未来: 或有下一颗悟空号诞生
      或许,外行人很难想象,悟空号的视力究竟要多强,才能称得上“火眼金睛”?  悟空号首席专家常进介绍,悟空号可以对5 GeV到10 TeV之间的电子、伽马射线实现“经济适用型”观测。  常进说:“悟空号平均每秒就能“捕捉”60个高能粒子,相当于平均每天500万个高能粒子。”如此取到的“真经”,用人们所熟悉的数据量来计算,每天就有16 GB。  尽管截至目前,这些数据还没能回答人们最关心的那个问题:到底暗物质存不存在。  这就涉及一个深层次的追问,即人类为何要耗费巨资来做这些“可能得不到答案”甚至“一无所获、风险很大”的研究。  事实上,自20世纪以来,重大基础前沿领域的科学发现,已经逐渐由科学家的自由探索,转为国家资助的、有组织的定向基础研究。中科院院长白春礼表示,在这种背景下,前沿研究主要依靠两大设施,一是地面上的大科学装置,另一个是空间的科学探测仪器。  这些仅靠个人兴趣已很难企及,必须依赖政府公益性的投入——这个过程中,那些富有远见的、敢冒险的投入显得十分可贵。  2011年1月,中科院启动实施空间科学先导专项,其总体目标是在“最具优势和最具重大科学发现潜力”的科... 【详情】
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    玄妙的暗物质
      “悟空”卫星在轨运行的前530天共采集了约28亿颗高能宇宙射线,其中包含约150万颗25GeV以上的电子宇宙射线。  暗物质是相对于可见的物质对应的阴物质,如太极八卦图中的阴阳,暗物质=灵魂=地狱+天庭=暗宇宙。  星空 人类逝去的几百亿灵魂都应该生存在暗宇宙。  暗物质存在的最早证据来源于对球状星系旋转速度的观测。现代天文学通过引力透镜、宇宙中大尺度结构形成、天文观测和膨胀宇宙论研究表明,宇宙的密度可能由约68.3%的暗能量、4.9%的重子物质、26.8%暗物质组成。  科学家称,如果人类转化为暗物质,或许会隐身消失,当然是相对于我们当前的世界。  暗物质 地球上可见的事物都是由正粒子原子形成的。不可见的事物是由暗粒子形成的。  科学家曾对暗物质的运动作了长期的研究,结果显示暗物质作热运动时平均速度高达3000米/秒。  灵魂 同时科学家发现,暗物质完全自由,可以随意在明物质中穿行运动。  能量 科学家还发现,暗物质运动不需要能量。  星系 如果人体变成了暗物质,将是不可见的,隐身了。  或许我们身边就生活着很多逝去的亲人,他们以暗物质的形式生存在我们周围。 ... 【详情】
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    “悟空”将延长工作2年
      暗物质粒子探测卫星“悟空”的研制团队2018年12月17日宣布,鉴于卫星目前运行状态依然良好、关键科学数据仍在累积,卫星科研团队已与各保障部门商定,让“悟空”延长两年工作时间。  虽然“悟空”已运行3年,但电流、电压等主要工程参数一直保持稳定,所有载荷都正常工作,性能指标与刚发射时相比变化甚微。暗物质卫星首席科学家常进表示,按照现在的状态,科研团队对让“悟空”多工作两年有充分的信心。  据介绍,“悟空”的科学目标主要有三:一是通过观测高能电子、伽马射线来寻找暗物质粒子的可能踪迹;二是研究宇宙线的起源、传播和加速机制;三是研究伽马射线天文,找到宇宙中伽马射线的电磁对应体。  目前,三方面的粒子观测数据都达到了预先设计标准,原定科学目标已经完成,部分成果超出预期。  2017年,英国《自然》杂志刊登了“悟空”发射18个月积累的高能电子数据。其中,在1.4 TeV(万亿电子伏特)能段处发现的近100个明显区别于正常能谱的“奇异”电子,有可能起源于暗物质,引起国内外科学界的高度关注。  据统计,从《自然》论文发表至今,已有百余篇学术论文跟进研究“悟空”成果。与世界同类暗物质探测设备相比,&ldqu... 【详情】
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    “悟空”号卫星: 拨开暗物质的“乌云”
      “过去的一年,那只‘猴子’没有让我们失望。”春节后,中国科学院紫金山天文台副台长、暗物质粒子探测卫星首席科学家常进开门见山地说。  截至2018年年底,中国科学院紫金山天文台研制的我国第一颗暗物质粒子探测卫星“悟空”号已绕地球飞行了16597圈,探测宇宙射线粒子55亿个。  看不见摸不着却与我们息息相关 20世纪30年代,科学家发现,宇宙中可见物质远远不足以把星系连成一片,构成星系团,如果不是存在一种神秘而不可见的物质,星系团早就分崩离析。科学家把这种看不见的神秘物质称为“暗物质”。  到了20世纪70年代,多种天文观测结果都暗示着暗物质的存在。但直到现在还没有确切的暗物质信号被探测到。  虽然科学家们还不知道暗物质究竟由什么构成,但通过观测它如何影响普通物质,并模拟它的引力效应,还是对它有了一些了解。  科学家推测暗物质产生于宇宙大爆炸。在宇宙早期某一个时刻,宇宙温度非常高,粒子能量非常大,它们剧烈碰撞,产生包括暗物质在内的各种各样的物质。  暗物质对生命来说更是至关重要。假如没有暗物质的引力作用,我们所在的银河系将很可能无法在宇宙大爆炸后的膨胀过程中形成。  暗物质这么神秘,我们投入这么多人力物力去寻找它,那么它究竟有什么应用价值呢?  “当年,爱因斯坦也想不到量子力... 【详情】
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    暗物质研究 中国走到了舞台中央
      著名科幻作家艾萨克·阿西莫夫曾经说过,在科学探索中,听到最激动人心的话,不是“尤里卡,我找到了”,而是“嗯……这挺奇怪!”恰是在最重要的新发现之前所出现的那一句。  眼下悟空号的“取经”之旅,似乎就是这样。  截至目前,包括科学家在内的人类,尚未搞清楚悟空号带回的首批成果究竟代表着什么,我们唯一知道的是,这些结果是“出乎意料之外的”,是“人类此前从未看到过的”。而在自然科研中国区科学总监印格致看来,就意味着“它们有潜力改变我们看待宇宙的方式”!  多年前,当天文学家发现“恒星围绕银河系中心旋转的速度太快”时,不得不设想——在银河系中除了可见物质,可能还有其他看不见的物质,它们合在一起的引力拉着这些恒星,使其不至于由于速度过高而飞离银河系。  人类为此所做的计算表明,这些“看不见的物质”总量远远超过“看得见的物质”。于是,前者就被暂时称为暗物质。  揭开暗物质之谜,被认为是继日心说、万有引力定律、相对论及量子力学之后,基础科学领域的又一次重大飞跃——其重要性以及难度之大可见一斑。... 【详情】